Bien que le vanadium est capable de produire des composés d'oxyde multiple, y compris l'oxyde hypovanous ou VO, l'oxyde vanadeux ou V2O3 et l'oxyde hypanovanadic ou V2O4, le composé principal de l'élément métallique de vanadium est le pentoxyde de vanadium ou de V2O5. Également appelé oxyde sous forme vanadique, l'anhydride vanadique et le pentoxyde de divanadium, le pentoxyde de vanadium est une poudre cristalline jaune-rouge obtenue à partir de certains minerais ou résidus de raffinage du pétrole. En tant que matériau de base pour le vanadium et le composé ferrovanadium, le pentoxyde de vanadium trouve une utilisation dans l'industrie de l'acier, la fabrication de produits chimiques et des céramiques.
Propriétés physiques
Le pentoxyde de vanadium est un gaz inodore, jaune-rouge solide cristallin légèrement soluble dans l'eau et soluble dans l'acide. Son point de fusion est de 1274 degrés Fahrenheit, ou 690 degrés Celsius. À 3182 degrés Fahrenheit, ou de 1750 degrés Celsius, le pentoxyde de vanadium se décompose en d'autres composés d'oxyde de vanadium. La gravité spécifique du composé est de 3,36.
Préoccupations pour la santé
Vanadium pentoxyde mérite une attention particulière en raison de la toxicité de ses fumées et des particules de poussière. L'inhalation ou l'ingestion de pentoxyde de vanadium peut être fatale et OSHA a établi une limite d'exposition au plafond de 0,5 milligrammes de pentoxyde de vanadium poussière par mètre cube d'air et une limite d'exposition au plafond de 0,1 milligramme de pentoxyde de vanadium fumées par mètre cube d'air. L'Institut national pour la sécurité et la santé, ou NIOSH, recommande 0,05 milligramme par mètre cube d'air comme un plafond de 15 minutes pour l'exposition à la poussière de pentoxyde de vanadium ou de la fumée. Un espace de travail ou une hotte bien ventilée, la protection des vêtements de protection et les yeux sont nécessaires lorsque vous travaillez avec le pentoxyde de vanadium et respirateurs doivent être utilisés lorsque les limites d'exposition ne peuvent être contrôlés efficacement.
Production
Vanadium se trouve en petites quantités dans le titane-fer, ou magnétite titanifère, phosphate de roche et riche en uranium, ou uranifère, dépôts. Bauxite, le charbon et le pétrole brut contient également des quantités de vanadium. Ainsi, le pentoxyde de vanadium est généralement récupéré comme sous-produit d'autres activités minières. La Chine, la Russie et l'Afrique du Sud sont les principaux producteurs et le vanadium est vendu comme le pentoxyde de vanadium ou ferrovanadium. La majorité de vanadium utilisé aux États-Unis est importé, bien que de petites quantités sont obtenues à partir des résidus de recyclage et de traitement pétrochimique.
Applications
Dans la métallurgie, le pentoxyde de vanadium est utilisé pour produire le ferrovanadium, ce qui augmente la résistance de l'acier. La force de ces alliages de vanadium et de leur résistance à la corrosion prête leur application à la production d'automobiles, des outils et des moteurs. Vanadium joue un rôle crucial dans les alliages de titane utilisés dans l'industrie aérospatiale. Le pentoxyde de vanadium trouve une utilisation dans l'industrie chimique, en tant que catalyseur pour la production d'acide sulfurique et d'autres produits chimiques, des insecticides et des produits chimiques photographiques. les composés du vanadium sont également utilisés pour produire les colorants utilisés pour la céramique de couleur.